วัสดุในงานอุตสาหกรรมกลุ่มที่เป็นโลหะ หมายถึง


วัสดุในอุตสาหกรรมการผลิต


    วัสดุอุตสาหกรรมถือว่ามีความสำคัญมากในลำดับต้นๆ ของภาคอุตสาหกรรมการผลิต ซึ่งส่วนใหญ่แล้วจะเกี่ยวข้องกับปริมาณและต้นทุนของวัสดุเป็นสำคัญ เนื่องจากวัสดุที่นำมาใช้ในกระบวนการผลิตของภาคอุตสาหกรรมการผลิตมีความหลากหลายมาก ดังนั้นในที่นี้จะกล่าวถึงวัสดุอุตสาหกรรมเฉพาะเพียงบางส่วนที่ใช้งานกันอย่างแพร่หลาย

     การจำแนกประเภทของวัสดุ (Classification of Materials)
วัสดุที่นำมาใช้ในงานอุตสาหกรรม มีมากมายหลายชนิดด้วยกัน และมีผู้พยายามที่จะคิดค้นเพื่อจำแนกวัสดุดังกล่าวออกเป็นหมวดหมู่เพื่อให้ง่ายแก่การเรียกใช้และง่ายแก่การจดจำ โดยส่วนใหญ่แล้วจะจำแนกตามคุณลักษณะเฉพาะของวัสดุนั้น ๆ เช่น จำแนกตามความหนาแน่นและน้ำหนักของวัสดุ จำแนกตามแหล่งกำเนิดที่ค้นพบ จำแนกตามลักษณะกรรมวิธีการผลิตหรือจำแนกตามวิธีการนำไปใช้งานของวัสดุนั้น ๆ สำหรับวัสดุในงานอุตสาหกรรมสามารถจำแนกออกตามลักษณะของผลผลิตเป็น 3 กลุ่มใหญ่ ๆ คือ ประเภทโลหะ(Metallic) โพลิเมอร์ (Polymer) หรือพลาสติก และเซรามิค (Ceramics)

   1. วัสดุโลหะ (Metallic Materials) วัสดุประเภทนี้เป็นอนินทรีย์สารที่มีธาตุที่เป็นโลหะประกอบอยู่อย่างน้อยหนึ่งธาตุและบางครั้งอาจมีธาตุที่ไม่ใช้โลหะบางชนิดเจือปนด้วย ตัวอย่างของธาตุที่เป็นโลหะเช่น เหล็ก ทองแดง อลูมิเนียม นิกเกิล และไทเทเนียม ธาตุที่ไม่ใช่โลหะเช่น คาร์บอน ไนโตรเจน และออกซิเจน ซึ่งอาจปนอยู่ในโลหะได้ โครงสร้างของโลหะมีรูปผลึกนั่นคือ อะตอมมีการจัดเรียงตัวอย่างมีระเบียบ โดยปกติโลหะเป็นสื่อนำความร้อนและไฟฟ้าได้ดี สำหรับการแบ่งประเภทของโลหะสามารถจำแนกออก
ประเภทของโลหะ (Metallic) แบ่งย่อยออกได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ คือ
· โลหะเหล็ก (Ferrous Metal) ได้แก่ เหล็กกล้า (Steel) เหล็กหล่อ (Cast Iron) หรือโลหะอื่นที่มีเหล็กเป็นองค์ ประกอบหลัก (Iron Base Metal) เช่น เหล็กกล้าผสม (Alloy Steel) เหล็ก
ไร้ สนิม (Stainless Steel) หรือเหล็กกล้าคาร์บอน (Carbon Steel) เป็นต้น
· โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก (Non Ferrous Metal) คือ โลหะที่ไม่มีธาตุเหล็กเป็นองค์ประกอบส่วนใหญ่ โลหะเหล่านี้อาจมีสมบัติบางจุดด้อยกว่าเหล็ก แต่ก็มีสมบัติพิเศษซึ่งเหล็กไม่มี เช่น น้ำหนักหรือความถ่วงจำเพาะ ความหนาแน่น ความสวยงามของสีสัน สภาพที่เป็นตัวนำไฟฟ้าและความร้อน โลหะที่ไม่ใช่เหล็กนี้แบ่งออกได้ 3 ชนิด คือ โลหะหนัก (Heavy) โลหะเบา (Light Metals) และโลหะผสม (Alloy)

   2. วัสดุโพลิเมอร์ (Polymer Materials) หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า “พลาสติก” เป็นสารประกอบอินทรีย์ ที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่สามารถสังเคราะห์ขึ้นได้ ประกอบขึ้นด้วย อะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจนเป็นส่วนใหญ่ โมเลกุลโซ่ยาวหรือเป็นร่างแห โดยโครงสร้างแล้วโพลิเมอร์ส่วนใหญ่ไม่มีรูปผลึก แต่บางชนิดมีโครงสร้างทั้งเป็นรูปผลึกและไม่เป็นรูปผลึกอยู่ในตัว ความแข็งแรงและความอ่อนเหนียวของโพลิเมอร์อาจแตกต่างกันได้มาก โพลิเมอร์มีความสำคัญต่อการพัฒนาเทคโนโลยีของอุตสาหกรรมต่าง ๆ มากเช่น อุตสาหกรรมเคมี อุตสาหกรรมสิ่งทอ หรืออุตสาหกรรมอาหาร เป็นต้น

   3. วัสดุเซรามิค (Ceramics Materials) เป็นสารประกอบที่ประกอบด้วยธาตุอย่างน้อย 2 อย่าง จับตัวกันแบบโควาเลนต์ และไอโอนิค ทั้งโครงสร้างแบบผลึกเดียว และอสัญฐาน เป็นวัสดุทางวิศวกรรมที่ความสำคัญมากเนื่องจากคงความแข็งมากแม้นอุณหภูมิสูง ค่าการนำความร้อนและการนำไฟฟ้าต่ำ น้ำหนักเบากว่าโลหะ ทนต่อการสึกหรอ จุดหลอเหลวสูง เปราะ เซรามิคเป็นสารอินทรีย์ จำพวกดิน หิน ทราย และธาตุต่าง ๆ ที่นำาผสมกัน คือสารประกอบที่มีธาตุ โลหะ และธาตุอโลหะ เป็นองค์ประกอบ หรือธาตุกึ่งโละกับอโลหะ เช่น ออกไซด์ ไนไตรด์ คาร์ไบด์ เป็นต้น สรประกอบเหล่านี้การยึดตัวอระหว่างอะตอเป็นแบบไอออนิก (Ionic) และโควาเลนต์ (Covalent) จากลักษณะการจับตัวของเซรามิคจึงทำให้แบ่งเซรามิคออกเป็น 2 ชนิด คือ เซรามิคดั้งเดิม (Tradition Ceramics) และเซรามิคสมัยใหม่หรือเซรามิควิศวกรรม

คุณสมบัติและประเภทของโลหะ ที่ควรรู้จักก่อนนำมาใช้งาน

วัสดุในงานอุตสาหกรรมกลุ่มที่เป็นโลหะ หมายถึง

โลหะ มีการค้นพบในรูปของสารประกอบและสินแร่ ซึ่งจะมีการนำสินแร่หรือสารประกอบเหล่านี้มาถลุงเพื่อให้ได้โลหะแยกออกมาอีกที แต่ในขณะเดียวกัน โลหะเนื้อค่อนข้างบริสุทธิ์ที่ได้จากการถลุงนั้นก็ไม่สามารถนำไปใช้งานได้ทันที เพราะมีเนื้ออ่อนไม่แข็งแรง และมีคุณสมบัติไม่เพียงพอกับการใช้งานจึงต้องมีการนำไปปรับปรุงคุณสมบัติก่อน เพื่อให้โลหะมีความแข็งแรงพอที่จะนำมาใช้งานได้ ซึ่งโลหะที่ปรับปรุงแล้วนั้นก็จะมีคุณสมบัติที่เหมาะกับการใช้งานมาก

คุณสมบัติของโลหะในงานอุตสาหกรรม

เมื่อต้องการนำโลหะมาใช้ประโยชน์ในด้านงานอุตสาหกรรม จะต้องมีคุณสมบัติอย่างครบถ้วนสมบูรณ์ ดังนี้

  1. สามารถนำความร้อนได้ดี เพราะงานอุตสาหกรรมส่วนใหญ่จะต้องใช้ความร้อนเป็นหลัก
  2. เป็นตัวนำไฟฟ้าได้อย่างดีเยี่ยม
  3. มีความคงทน สามารถทนทานต่อสภาพการใช้งานได้อย่างยาวนาน ไม่เสื่อมอายุได้ง่าย
  4. มีอุณหภูมิปกติ แต่ยกเว้นโลหะประเภทปรอท
  5. ต้องมีความเหนียวและความแข็งสูงมาก แต่ยกเว้นโลหะปรอทเช่นกัน
  6. มีผิวมันขาว ซึ่งก็เป็นสีของโลหะทั่วไป
  7. สามารถขยายตัวที่อุณหภูมิสูงๆ

ประเภทของวัสดุโลหะ

สำหรับประเภทของวัสดุโลหะนั้น สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท ดังนี้

1. วัสดุโลหะประเภทเหล็ก

เป็นโลหะที่มีเหล็กเป็นฐาน โดยจะนิยมใช้กันมากในวงการอุตสาหกรรม ตัวอย่างวัสดุโลหะประเภทนี้ ก็คือ เหล็กกล้า เหล็กเหนียวและเหล็กหล่อ เป็นต้น ที่สำคัญวัสดุประเภทนี้ ก็สามารถนำมาปรับปรุงคุณภาพ ให้มีความแข็งทนยิ่งขึ้นและสามารถเปลี่ยนแปลงรูปทรงได้หลายวิธีอีกด้วย โดยวิธีที่นิยมใช้เพื่อการเปลี่ยนแปลงรูปทรงส่วนใหญ่นั้น ก็คือการกลึง การหล่อและการอัดรีดขึ้นรูป เป็นต้น

2. วัสดุโลหะประเภทไม่ใช่เหล็ก

เป็นวัสดุโลหะที่ไม่มีเหล็กเป็นส่วนผสมเลย แถมโลหะบางชนิดก็มีราคาสูงกว่าเหล็กอีกด้วย ซึ่งโลหะประเภทนี้ก็ได้แก่ ดีบุก สังกะสี ทองแดง ทองคำ เงิน แมกนีเซียม ตะกั่ว เป็นต้น โดยโลหะประเภทนี้ก็สามารถนำมาใช้ในงานอุตสาหกรรมบางประเภท อย่างเช่น ดีบุกกับงานที่ต้องการความทนต่อการกัดกร่อน ทองแดงกับงานไฟฟ้าและอลูมิเนียมกับงานที่ต้องใช้น้ำหนักเบาอีกด้วย

ความเหนียวและความเปราะของโลหะ

ความเหนียวและความเปราะของโลหะ จะมีความแตกต่างและตรงข้ามกันอย่างสิ้นเชิง ซึ่งก็สังเกตได้จากการที่วัตถุนั้นๆ สามารถยืดออกจากกันได้มากน้อยแค่ไหน ซึ่งก็คือ หากวัสดุสามารถยืดออกจากกันได้มาก ก็แสดงว่ามีความเหนียว แต่หากวัสดุยืดออกจากกันได้แค่นิดเดียวก็ขาดออก นั่นหมายความว่าวัตถุนั้นๆ มีความเปราะมากกว่า

สำหรับโลหะ ได้ถูกผลิตขึ้นมาเพื่อให้มีความเหนียวแน่น เพื่อคุณสมบัติในการใช้งานที่คงทนและสามารถทนทานต่อการกระแทกได้ดี ทั้งยังสามารถซึมซับพลังงานก่อนจะเกิดความเสียหายได้มากกว่าวัสดุที่เปราะ จึงสรุปได้ว่าโลหะส่วนใหญ่จะมีความเหนียวมากกว่าความเปราะนั่นเอง

แร่โลหะ

วัสดุในงานอุตสาหกรรมกลุ่มที่เป็นโลหะ หมายถึง

แร่โลหะ ก็คือแร่ที่มีธาตุโลหะเป็นส่วนประกอบหลักอยู่ ซึ่งจะนิยมนำแร่โลหะเหล่านี้มาถลุงเพื่อแยกเอาโลหะบริสุทธิ์ออกมา โดยแร่โลหะก็ถูกแบ่งได้เป็นหลายชนิดดังนี้

  • แร่เหล็ก เป็นแร่ที่มีความแข็งแกร่งที่สุด สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้อย่างหลากหลาย โดยเฉพาะในด้านงานการผลิตที่ต้องการความแข็งแรงเป็นหลัก ซึ่งแร่โลหะก็ถือได้ว่าเป็นแร่ที่ถูกนำมาใช้ประโยชน์มากที่สุด
  • แร่เงิน จะมีลักษณะเป็นเส้นฝอย เหมาะกับการนำมาใช้ทำเป็นเครื่องประดับเงิน ส่วนใหญ่จะพบอยู่ในสายแร่ที่ปนอยู่กับแร่ทองแดง
  • แร่กาลีนา เป็นแร่ที่มีสีน้ำเงิน เมื่อนำมาเผาจะได้กลิ่นกำมะถัน และเมื่อนำมาถลุงจะได้ตะกั่ว
  • แร่ทองแดง นิยมนำมาผสมกับทองเพื่อให้ได้นาก และนิยมนำมาผสมกับสังกะสี เพื่อให้ได้ทองเหลือง ซึ่งส่วนใหญ่จะพบปนอยู่กับแร่เงิน
  • แร่ทองคำ เป็นแร่ที่มักจะพบอยู่ในแร่ชนิดอื่นอีกที เมื่อนำมาถลุงจึงจะได้แร่ทองคำที่บริสุทธ์
  • แร่ดีบุก ส่วนใหญ่แล้วจะมีความแข็งมาก และอยู่ในรูปของก้อนผลึกมากกว่า ซึ่งก็จะนำมาถลุงและเอามาตีแผ่เป็นแผ่นบางๆ มีคุณสมบัติกันความชื้น ใช้ในการห่ออาหารและห่อผลิตภัณฑ์บางอย่างที่ต้องป้องกันไม่ให้ถูกความชื้น
  • แร่อลูมิเนียม เป็นแร่ที่สามารถนำความร้อนและไฟฟ้าได้ดี ซึ่งส่วนใหญ่จะได้จากการถลุงแร่บอกไซต์
  • แร่แมงกานีส นิยมนำมาถลุงเหล็กเป็นโลหะผสม เพื่อให้ได้เหล็กกล้า ซึ่งส่วนใหญ่แร่แมงกานีสจะพบในสายแร่ที่อยู่ร่วมกับหินแกรนิตและหินอัคนี เป็นต้น
  • แร่แมกนีเซียม มักจะนำมาใช้ในอุตสาหกรรมถลุงโลหะ ซึ่งส่วนใหญ่จะมีแร่แมงกานีสปนอยู่ด้วย โดยจะมีลักษณะเป็นโลหะเบาสีขาวอ่อนและมีความเหนียว
  • แร่ทองคำขาว เป็นเม็ดสีเทาเงินวาว และมักจะไม่เกิดปฏิกิริยากับสาร
  • แร่ตะกั่ว มักจะพบในรูปของสารตะกั่วและกำมะถัน สามารถนำมาทำเป็นแบตเตอรี่ กระสุนปืนและอื่นๆ ได้อีกมากมาย

โลหะ เป็นแร่ธาตุที่นิยมนำมาใช้งานอย่างแพร่หลาย ทั้งมีคุณสมบัติที่โดดเด่นในหลายๆ ด้าน จึงถูกนำมาใช้ในด้านอุตสาหกรรมมากที่สุด โดยเฉพาะคุณสมบัติในการนำไฟฟ้าและความเหนียวแน่น ที่ทำให้ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากโลหะนั้น จะมีความคงทนและสามารถใช้งานได้อย่างคุ้มค่า ทั้งแร่โลหะก็มีอยู่มากมายหลายชนิดซึ่งก็ต้องลองศึกษากันไป ถึงประเภทและคุณสมบัติที่เหมาะกับการนำมาใช้งาน

วัสดุในงานอุตสาหกรรมหมายถึงอะไร

วัสดุช่าง หรือวัสดุในงานอุตสาหกรรม หมายถึง วัสดุต่างๆ ที่เรานาไปใช้ประโยชน์ ในการทาหรือสิ่งของ เช่น สิ่งก่อสร้าง สร้างอาคาร ทาง สถาปัตยกรรมต่างๆ เครื่องจักรกล มีมากมายหลายประเภท ตั้งแต่อะลูมิเนียม ทองแดง ดีบุก ตะกั่ว สังกะสี ไม้พลาสติก แก้ว ยาง ปูนซีเมนต์รวมทั้งสิ่งทอผ้า เป็นต้น

วัสดุช่างที่เป็นโลหะมีอะไรบ้าง

1. วัสดุประเภทโลหะ (Metallic) ซึ่งถ้ายกตัวอย่างที่เราคุ้นเคยกันเริ่มจาก เหล็ก , ตะกั่ว ไทเทเนียม, นิกเกิล, ดีบุก, สังกะสี, แมกนีเซียม, อะลูมิเนียม, ทองแดง หรือโลหะที่อาจจะใช้น้อยหน่อย เช่น แคดเมียม แมงกานีส, ปรอท, โมลิบดีนัม, เงิน หรือ ทังสเตน เป็นต้น

วัสดุงานหมายถึงอะไร

หมายถึง วัสดุที่ผู้ประกอบอาชีพด้าน ช่างอุตสาหกรรมน ามาใช้ในงานการ ผลิต งานซ่อมบ ารุง หรือชิ้นส่วนของ ผลิตภัณฑ์ วัสดุที่น ามาใช้งานนั้นก าเนิด มาจากแหล่งธรรมชาติ ได้แก่ แร่ธาตุ ต่าง ๆ และจากการสังเคราะห์ซึ่งเป็น ทั้งสารอินทรีย์และสารอนินทรีย์ น ามา ผ่านขบวนการการผลิตจนสามารถ นามาใช้งานได้

กลุ่มโลหะมีอะไรบ้าง

ธาตุโลหะ (metal) โลหะทรานซิชันเป็นต้นฉบับของโลหะ ธาตุโลหะเป็นธาตุที่มีสถานะเป็นของแข็ง ( ยกเว้นปรอท ที่เป็นของเหลว) มีผิวที่มันวาว นำความร้อน และไฟฟ้าได้ดี มีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวสูง ( ช่วงอุณหภูมิระหว่างจุดหลอมเหลวกับจุดเดือดจะต่างกันมาก) ได้แก่ โซเดียม (Na) เหล็ก (Fe) แคลเซียม (Ca) ปรอท (Hg) อะลูมิเนียม (Al) ...